Kubity niemal bez błędów

Zgodnie z publikacją w czasopiśmie „APS Physical Review Letters”, w eksperymentalnych obliczeniach kwantowych uzyskano poziom błędu wynoszący zaledwie 0,000015 proc., co odpowiada jednemu błędowi na 6,7 miliona operacji.

Występowanie błędów, zwanych również „szumem”, w obliczeniach kwantowych stanowi jedno z głównych wyzwań, przed którymi ta dziedzina stoi od lat. Błędy te pochodzą z różnych źródeł, w tym z niedoskonałości architektury i algorytmów, a także wynikają z fundamentalnych praw fizyki, takich jak dekoherencja (naturalny rozpad stanu kwantowego) oraz wyciek (stan kwantowy kubitu wydostający się z podprzestrzeni obliczeniowej).

Komputer kwantowy wykorzystany w omawianych eksperymentach opierał się na specjalnie zaprojektowanej platformie, która wykorzystywała kubity wykonane z „uwięzionych jonów” izotopu wapnia 43Ca. Po wprowadzeniu jonów w stan przypominający zegar atomowy, naukowcy skalibrowali je za pomocą zautomatyzowanej procedury kontrolnej, regularnie korygującej amplitudę i częstotliwość. Innymi słowy, opracowano algorytm do wykrywania i korygowania szumu generowanego przez mikrofale używane do uwięzienia jonów. Po usunięciu szumu zespół mógł przeprowadzać operacje kwantowe przy najniższym fizycznie możliwym poziomie błędu. Jak podkreślają naukowcy w swoim komunikacie, redukcja błędów pozwala na zmniejszenie liczby wymaganych kubitów oraz obniżenie kosztów i rozmiaru samego komputera kwantowego.

Źródło: livescience.com, Fot. AI

Mirosław Usidus